自動控制升降旗系統(tǒng)設計報告(編輯修改稿)
2025-10-07 19:40 本頁面
【文章內容簡介】 電流減小，使電機的高頻性能下降。若在電阻兩端并聯(lián)電容，可以改善高 頻特性，但又使低頻特性變差。 方案二： 選用 SH2H042Mb 驅動器。 SH2H042Mb 的細分數(shù)為 40，可以通過撥碼開關設置細分數(shù)。 當步進電機細分數(shù)達到 32 以上時，基本就沒有低頻振動的問題了。而且，該驅動器使用方便， 可驅動所有 42 型電機或者相電流在 以下的 57 型電機 。 基于上述分析，我們選擇方案二。 鍵盤與液晶顯示驅動方式的選擇與論證： 方案一： 用 8279 芯片驅動按鍵電路以及數(shù)碼管顯示。它采用并行口通信，占用單片機 I/O 口較多，并且 8279 芯片的驅動數(shù)碼電路都比較復雜而且體積 大；如果采用總線驅動方式，直接利用兩片 74LS244 將數(shù)據(jù)送到數(shù)碼管顯示，這樣既降低成本，又減小體積。但該方案比較陳舊，不能實現(xiàn)圖形化顯示，不夠直觀。 方案二： 使用凌陽 SPCE061A 開發(fā)板 直接驅動中文 LCD 液晶顯示器和鍵盤 ,占用系統(tǒng) IO 口教少，有效地節(jié)約系統(tǒng)資源，使整個系統(tǒng)更加人性化。 我們選擇方案二實現(xiàn)該模塊功能。 選擇 4?4 的普通鍵盤和 無線紅外鍵盤 兩種方式實現(xiàn)系統(tǒng)的按鍵輸入， 將 無線紅外鍵盤輸入作為實現(xiàn)系統(tǒng)功能的擴展發(fā)揮。 紅外無線鍵盤使用的是萬能遙控器，通過解碼把無線信號送給 CPU 實現(xiàn)無線控制，使系統(tǒng) 同時擁有有線和無線兩套輸入控制裝置，增加了系統(tǒng)的可用性，同時也方便其開發(fā)成產品，為后續(xù)工作做好準備。 二、系統(tǒng)理論分析與計算 系統(tǒng)功能 用鍵盤按鍵來控制國旗自動升降同時在升旗過程中同時播放國歌，通過對步進電機的精確控制實現(xiàn)國旗的指定運動；能避免誤動作；可在指定位置自動停止；增設一個開關控制半旗狀態(tài)，升旗時，按上升鍵奏國歌，國旗上升到最高端時國歌停奏然后自動下降到總高度的 2/3 處停止。降旗時按下降鍵國旗先由 2/3 處上升到最高端，再自動從最高端下降到底之后自動停止；利用紅外無 線遙控實現(xiàn)升降旗及停止功能；利用 SPCE061A 單片機內部 FLASH Merory 可實現(xiàn)掉電保護；升降旗的速度可調，調整范圍是 30— 120 秒，步進一秒。 總體方框圖 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)原理和分析 本系統(tǒng)采用凌陽公司的 SPCE061A 單片機作為主控單元，對整個系統(tǒng)進行控制，并驅動液晶顯示器和鍵盤，鍵盤采用 4?4 的普通有線鍵盤和紅外無線鍵盤，作為系統(tǒng)的輸入。同時可利用凌陽豐富的語音資源，采用語音辨識技術實現(xiàn)對單片機的控制，從而控制整個系統(tǒng)的運動。 本系統(tǒng)的動作執(zhí)行機構采用兩相步進電 動機，并采用 SH2H042Mb 驅動器作為電動機的驅動電路，選用 40 的細分數(shù)， 設定步距角為 度，電機每轉過一個步距角，國旗運動 ，可達到精確控制國旗的運動。采用 24V 的開關電源為驅動器 供電。 三、系統(tǒng)設計及電路圖 1）電機驅動模塊 對于兩相步進電動機采用 SH2H042Mb 驅動器作為電動機的驅動電路，選用 40 的細分數(shù)。 其輸入信號共有二路，分別為步進脈沖信號 CP、方向電平信號DIR。它們在驅動器內部由 270? 的限流電阻和光耦器件組成，且電路形式完全相同。 步進脈沖信號 CP 用于控制步進電機的位置和速度，驅動器每接受一個 CP脈沖就驅動步進電機旋轉一個步距角 (細分時為一個細分步距角 )， CP 脈沖的頻率改變則同時使步進電機的轉速改變，控制 CP 脈沖的個數(shù)，使步進電機精確定位 ， 可以很方便的達到步進電機調速和定位的目的。本驅動器的 CP 信號為低電平有效，要求 CP 信號的驅動電流為 815mA，對 CP 的脈沖寬度也有一定的要求，一般不小于 5μS 。 方向電平信號 DIR 用于控制步進電機的旋轉方向。電機換向無線鍵盤 有線鍵盤 電機 運轉 國歌播報 液晶顯示 國旗升降 SPCE061A 必須在電機停止后再進行，并且換向信號一定要在前一個方向的最后一個 CP 脈沖結束后以及下一個方向的第 一個 CP 脈沖前發(fā)出 。 脈沖信號 CP 和 方向電平信號 DIR 的 輸入端已分別引出在接線端子上 ， 可以在外部接成共陽方式（把 CP+和 DIR+接在一起，接外部系統(tǒng)的 VCC，脈沖信號和方向信號分別從負端 CP、 DIR接入）或共陰方式（把 CP和 DIR接在一起，接外部系統(tǒng)的 GND，脈沖信號和方向信號分別從正端 CP+、 DIR+接入）， 我們 采用共陽方式。二路信號默認幅值為 5V。 SH2H042Mb型驅動器的撥位開
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